為什麼格林威治子午線不在它該在的地方?
重力、地球的形狀和衛星是必要校正的罪魁禍首。

當您站在格林威治的本初子午線上時,您並不是站在零子午線上。
圖片來源:GMaple Design/Shutterstock.com
倫敦的格林威治是本初子午線的所在地,但僅僅參觀世界著名的皇家天文台並不會讓您真正從一個半球穿越到另一個半球。 這是因為實際的零子午線現在與 1884 年首次建立的位置偏離了 102.5 公尺(334 英尺)。 你可以將此歸咎於科技和科學的進步。 還有國際合作。
子午線是天體上連接一極與另一極並保持相同經度的線。 不像一個赤道雖然可以用物理方式定義,但旋轉體內的經絡是完全任意的。 你可以在任何你想要的地方設置一個,這就是人們幾千年來一直在做的事情。 經度為您提供東西座標,但僅當您有零點時才有效。 那個點就是本初子午線。
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傳統的格林威治子午線(虛線)穿過格林威治皇家天文台,實際的零子午線(實線)有點偏離。
圖片來源:Malys 等人,Journal of Geodesy 2015(抄送4.0); Google地圖/Infoterra Ltd/Bluesky
為什麼本初子午線位於格林威治?
各國依照自己的意願建立了本初子午線,但改變遊戲規則的時刻發生在英國。 幾個世紀以來,它的本初子午線都經過倫敦市中心的聖保羅大教堂,直到 1721 年才搬到格林威治。
大約在同一時間,測量海上經度的方法得到了發展,皇家天文台於 1767 年出版了第一本航海年鑑。這個地方的參考。 這就是測量的來源,也是船舶在世界上找到自己位置的方法——這種方法被廣泛複製。
「到了 19 世紀中後期,情況開始變得有點混亂,因為現在有了其他國家天文台。 在柏林、普爾科沃(俄羅斯)、裡約熱內盧、奧斯陸都有。 他們的天文台是零經度,他們所有的地圖和圖表都是基於這個參考,”路易絲·德沃伊,策展人格林威治皇家天文台,告訴IFLScience。
「如果你是一個英國人,試圖與俄羅斯人做生意,但你的地圖在不同的地方有零,那就變得不可能了。 這就是為什麼 1884 年召開了一次大型會議,試圖確定一個每個人都可以用作零度經度的素原點。 到那個階段,大約 70% 的航運(以噸位計算)已經使用基於格林威治的英國地圖和圖表。 所以這是一個非常務實的決定。
為什麼本初子午線位於錯誤的位置?
子午線是透過精確計時某些恆星在頭頂經過的時間而建立的,直到幾十年前,這一切都還很好。 全球導航衛星系統(GPS)的使用揭示了已確定的本初子午線與零子午線實際位置之間的差異。
起初,人們認為這是由衛星內部協議或小但漸進的計時問題引起的問題。 然而,事實並非如此。 A2015年學習表示問題與重力有關。 如前所述,天文學方法要求恆星精確地從頭頂經過。 但你對哪裡是「向上」有多大信心呢?
通常的方法是找到“向下”的位置。 這是使用完成的重力。 畢竟,重力將所有物體拉向地球中心。 嗯,有點像。 地球上的重力並不完全相同,因為地球內部和表面都有變化。 因此,在紐約指向下方的線可能與在洛杉磯指向下方的線不平行。
「因此,在格林威治進行的測量會受到局部重力變化的影響,因為整個地球的引力並不是恆定的,」德沃伊解釋道。
導航衛星相反,它們繞著地球的正中心移動,不受變化的影響,因為它們中有太多的物體在一定距離上進行了多次測量,以至於它們只是平滑了。
「這就是為什麼整個系統開始發生輕微變化的原因。 這就是為什麼衛星子午線位於格林威治子午線以東約 102 公尺半處,只是因為它考慮了這些變化並將其以地球為中心。
天文方法和衛星方法在國際參考子午線中求平方,即現在的零子午線。 很近,但絕對遠離格林威治子午線。